宗教学講座 中級コース 第21回 特殊相対性理論（光速を超える物体：後半）
2018/03/30 公開（2018/02/28 収録）
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今回は、前回導出した相対論的な速度の合成則を基本変形し、実際に描いたグラフを見ながら解説する。すると、常識に著しく反した現象が起きていることが分析できる。そして、ミンコフスキー線図で同じ状況を分析しても、完全に一致していることがわかる。この説明不可能な現象とは。
今回は、光速を超える物体の振る舞いを調べる上で、非常に重要な相対論的な速度の合成則について説明する。まず、今後の講義を理解する上で必要な知識となる1次分数関数について解説する。次に、相対論的な速度の合成則について、前回とは少し異なる状況を設定した思考実験で、再び導出する。
今回は、日本ではあまり知られていないレーデル線図を使い、ローレンツ変換を導出する。レーデル線図はミンコフスキー線図の欠点を修正したもので、特殊相対性理論の独特の現象について理解するには、最適のものだと思われる。次に、相対論的な速度の合成則を導出する。光速を超えたものを議論するときに、この式をそのまま使って議論することができるため、竹下氏にとっては一番重要なものである。
今回は、実際にローレンツ変換を導出していく。そして、この数式について幾何学的な意味を解説することにより、一見難しそうに見えるこの数式が、実はx'軸とct'軸に平行な直線を示す、非常に簡単な変換式であることが理解できると思われる。そして最後に、時間の遅れと長さの伸び縮みの2つの関係式を、静止している側と運動している側の両方から導出することによって、特殊相対性理論の独特な現象に矛盾がないことを説明する。
今回は、ローレンツ変換という特殊相対性理論の一番根幹の部分について解説する。ただし、次回ローレンツ変換を実際に導出するため、前回解説した基底の変換を理解していることが前提となる。難解な数式について解説しているのは、竹下氏が最終的に相対性理論についてどう考えているかを説明するのに、数式がどうしても必要になるからである。
前回は、1次変換とはどのようなことをやっているのかについて説明した。今回は、実は1次変換には2通りの見方があるということを説明する。一つは写像としての見方で、もう一つは基底変換としての見方である。基底変換は概念的に難しいが、相対性理論を理解するためには絶対必要なものである。そのため丁寧にゆっくりと説明をしていく。
将来、タキオンを調べるには、数式で追いかけるしかなく、数学的な手段が必要になってくる。今回と次回はその準備段階として、1次変換について説明する。1次変換は学習指導要領の改定に伴って、高校数学から消えてしまっている。そのため、全く学んでいない人、また習ったことはあるが完全に忘れてしまっている人のために1次変換の一番核になる基本的な概念について説明していく。
竹下氏の見解は、相対性理論はおそらく間違っており、もっと大きな立場から見たら、限定的な範囲で通用する何かだというものである。このことは、アインシュタインが言っていることの概観をある程度理解しないと、議論できないことでもある。今回は、特殊相対性理論の４つの結論の残り3番目と4番目の関係式について、実際に導出しながら検証する。
神智学の『シークレット・ドクトリン』を解説する過程で、現代宇宙論に寄り道をしている。現代宇宙論にはタキオンという光速を超える粒子が登場するが、このタキオンを説明するには、特殊相対性理論の理解が必要になってくる。前回は、時間の遅れの関係式について、実際に式を導出しながら解説した。今回は、特殊相対性理論の２番目の結論、物体の縮み方の関係式について検証する。
前回に引き続き特殊相対性理論を見ていく。特殊相対性理論から導き出された結論「お互いの時間が遅れて見える」とはどういうことなのか。そして、この理論は実際に検証できるのかということについて説明する。
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